CN101114684A - Smd发光二极管封装结构 - Google Patents

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Abstract

一种SMD发光二极管封装结构，包括有一胶座、一基座、多个接脚、至少一发光二极管晶粒及一封胶层，胶座具有中空的功能区而固接基座及接脚，基座位于功能区内，接脚分别配设于基座二侧，发光二极管晶粒安装于基座上，且发光二极管晶粒及接脚连接有导线，封胶层由可透光固性高分子所构成，封胶层除充填胶座的功能区，封胶层高度并高过于胶座高度，借以形成一具有聚光功能的反射层；借由封胶层可取代公知聚光罩的功用，且能达到与聚光罩所需的相同效果，不须花费过多额外的时间、成本及制程作业，以节省制造生产成本。

Description

SMD发光二极管封装结构
技术领域
本发明涉及一种发光二极管的设计，尤其是指一种有关于SMD(表面粘着)发光二极管封装结构。
背景技术
一般SMD(Surface Mount Device，表面粘着)发光二极管封装结构，其主要是于一基座及数个接脚上射出成型一胶座，并于基座上设置有发光二极管晶粒，其是由半导体材料所制成的发光元件，同时于发光二极管晶粒上利用导线而与接脚连接，最后利用环氧树脂将发光二极管晶粒及导线封装于胶座内，进而当SMD发光二极管封装结构的电路导通后，即可驱动发光二极管晶粒使其发光。
然而，目前市面上现有的SMD发光二极管封装结构，为求发光效率，因此在胶座中的基座固设有数个发光二极管晶粒，当电流导入后，以驱动每一发光二极管晶粒发光，以达到增加强化发光的效果。
如图1及图2所示，为目前市面上所贩售的SMD发光二极管封装结构，是于一基座10a及数个接脚20a上以射出成型形成一胶座30a，之后于基座10a上依所需固设发光二极管晶粒40a，并于发光二极管晶粒40a及接脚20a利用导线41a连接，最后在胶座30a内覆盖环氧树脂50a，俾以在接脚20a施加电流即可使发光二极管晶粒40a释放其光线。另，为增加发光二极管聚光的效果，胶座30a顶面将增设一聚光罩60a，以使向外释放光线能透过聚光罩60a折、透射而均匀朝向同一方向。
然而，上述的聚光罩60a乃是先以射出成型所制成的聚光元件，最后再以粘着技术固定于胶座30a上，但该二制程步骤(即射出成型及粘着的制程)，却增加SMD发光二极管封装的制程步骤及时间，造成制造厂商成本过高的情事。因此，如何降低制造成本，且能达到与聚光罩60a相同的功效，就显得非常重要。
因此，本发明人有感上述缺陷的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。
发明内容
本发明的目的，是提供一种SMD发光二极管封装结构，借由一封胶层除充填胶座的内部外，封胶层高度并高于胶座的高度，以形成一具有聚光功能的反射层，而利用封胶层可取代公知聚光罩的功用，且能达到与聚光罩所需的相同效果，以不须花费过多额外的时间、成本及制程作业，进一步节省制造生产成本。
为了达到上述的目的，本发明提供一种SMD发光二极管封装结构，包括：一胶座，其内部具有一中空状的功能区；一基座，固接于该胶座内并位于该功能区；多个接脚，分别固接于该胶座内并各配设于该基座二侧，且由该功能区内各延伸向外至该胶座外部，该胶座并充填该基座及该等接脚间的间隙以形成间隔区块；至少一发光二极管晶粒，其安装于该基座上，且该发光二极管晶粒及该等接脚连接有导线；以及一封胶层，其是由可透光固性高分子所构成，该封胶层充填该胶座的功能区，且该封胶层高度不低于该胶座顶面的胶沿处。
本发明具有的效果，利用封胶层除充填于胶座的功能区外，封胶层高度并不低于胶座，可取代聚光罩的效果，然而发光二极管晶粒光线仍可由透光性的封胶层折、透射出而朝向同一方向出光，以达到与聚光罩所需的相同效果，不须花费过多额外的时间、成本及制程作业，以具有节省制造生产成本的功效。
为了能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为公知SMD发光二极管封装结构的示意图。
图2为公知SMD发光二极管封装结构的平面剖视图。
图3为本发明的步骤流程图。
图4为本发明的立体示意图。
图5为本发明的第一实施例平面剖视图。
图6为本发明的第二实施例平面剖视图。
图7为本发明的第三实施例平面剖视图。
图8为本发明的第四实施例平面剖视图。
图9为本发明的第五实施例平面剖视图。
主要元件附图标记说明：
公知：
基座    10a    接脚      20a
胶座    30a    发光二极管晶粒 40a
导线    41a    环氧树脂       50a
聚光罩  60a
本发明：
基座            10    接脚      20
胶座            30    功能区    31
间隔区块        32    胶        33
发光二极管晶粒  40    导线      41
封胶层          50    萤光胶层  60
具体实施方式
请参阅图3至图8所示，本发明为一种SMD发光二极管封装结构，其由下列所示的步骤所制成：
一、进料，以连续不间断的方式提供金属薄料(未图标)，其可为铜、铁等导电性金属。
二、以第一加工方式，于金属薄料连续成型多个支架区块(未图标)，该等支架区块各具有一基座10及数个接脚20；上述的第一加工方式可为冲压成型或蚀刻成型。
三、胶座30成型，以第二加工方式，于该等支架区块中形成一具有厚度的胶座30，以固接该基座10及该等接脚20；上述的第二加工方式可为射出成型(Molding)或浇铸成型(Casting)。
四、此外，可于上述的第一加工方式的步骤前，或第一加工方式的步骤后，进一步包括一电镀作业，于该金属薄料表面电镀形成一金属反射层，即该基座10及该等接脚20表面各具有金属反射层(未图标)，以增加光的反射率。所述的金属反射层可为银等高反射率金属；借由上述的步骤以形成SMD发光二极管支架结构。
五、进行固晶作业，于该基座10上依所需固设发光二极管晶粒40。
六、进行打线作业，于该发光二极管晶粒40及该等接脚20连接有导线41。
七、进行一般的封胶作业，于该胶座30上进行封胶，以形成一层封胶层50，其可以浇铸成型的方式形成，然而该封胶层50高度不低于该胶座30顶面的胶沿33处，且封胶层50充填该功能区31、发光二极管晶粒40及导线41；借由上述的步骤以构成SMD发光二极管的封装成品。
八、其中，于上述的打线作业的步骤后，可进一步包含一萤光胶层60封装步骤作业，该萤光胶层60包覆该发光二极管晶粒40，且该萤光胶层60封装于该封胶层50内。
请参阅图4，当在该支架区块中形成该胶座30时，该胶座30内部同时形成一中空状的功能区31，上述中的基座10乃形成于该胶座30内且位于该功能区31。此外，该等接脚20乃分别配设于该基座10二侧，且彼此相对及间隔设置的由该功能区31内各延伸向外至该胶座30外部，即接脚20内端的表面各显露于该功能区31内，而外端的表面则各显露于该胶座30外，且胶座30并充填基座10及接脚20间的间隙以形成间隔区块32，令该等接脚20能区分出所需的极性(阴极、阳极)。
如图5至图7所示，其中该等接脚20于该胶座30可呈弯折的态样再水平延伸向外，或该等接脚20直接水平延伸向外与该基座10底面呈同一平面，即呈无弯折状的态样。此外，该基座10的高度H可进一步不低于该胶座30顶面的胶沿33处，即该基座10可进一步增加其厚度而使该基座10高度增加，然而该基座10的高度H可高于该胶座30的胶沿33，或与该胶座30的胶沿33呈同平面的态样。
经由上述，进而得以在胶座30的功能区31内进行固晶的作业，亦即在基座10表面上进行发光二极管晶粒40的安装附着作业，可依接脚20的数量设计，而安装所需的发光二极管晶粒40数量，如本发明图4所示，其绘示出三对接脚20，即可在基座10上依接脚20的数量而安装有三个发光二极管晶粒40。接着，如图5至图7所示，再进行打线作业，将发光二极管晶粒40与功能区31内的接脚20利用导线41相互连接，再进行一般封胶作业，于胶座30上形成一层透光性的封胶层50，其由可透光固性高分子所构成，例如环氧树脂(epoxy)、或其它已知热塑性树脂等，封胶层50除充填封装胶座30的功能区31而封装发光二极管晶粒40及导线41外，并且该封胶层50高度不低于胶座30的胶沿33处，即封胶层50高度并高于胶座30，借以形成一具有聚光功能的反射层。此外，该封胶层50可呈矩形体、弧形体或前述的组合的形式。
如图8所示，然而，该封胶层50内可进一步包含有萤光胶层60，该萤光胶层60用以包覆该发光二极管晶粒40及部份导线41，该萤光胶层60内含有如红色、绿色或黄色等的萤光粉。另，如图9所示，其中该封胶层50可进一步直接包覆于该胶座30侧面的胶沿33处外，以达成上述的功效。
请再参阅图5至图7，在本发明中，该胶座30为一高分子不导电性材料件，其可为聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚邻苯二甲醯胺(Polyphthalamide，PPA)、聚对苯二甲酸丁二醇(PolybutyleneTerephthalte，PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)，或其它已知热塑性树脂等。此外，由于发光二极管在运作的同时，必须借由于接脚20施加电流再经由导线41的传导，流经发光二极管晶粒40使其释放光线，但由于电流的流动，容易使发光二极管晶粒40产生热量，为避免热量于胶座30内过高而无法有效散热，而损坏发光二极管晶粒40，该基座10底面露出于该胶座30的底面呈平面状，并与该胶座30的底面呈同一平面，以使发光二极管晶粒40热量能借由基座10导出于该胶座30外，进一步增加发光二极管的使用寿命。
总结的说，请参阅图6，本发明的SMD发光二极管封装结构具有节省时间、制造生产成本及可进一步增加发光效率的功效，乃利用封胶层50除充填胶座30的功能区31，并高过于胶座30以形成具有聚光功能的反射层，可取代公知聚光罩的效果，然而发光二极管晶粒40光线仍可由透光性的封胶层50折、透射出而朝向同一方向出光，以达到与聚光罩所需的相同效果，不须花费过多额外的时间、成本及制程作业，以具有节省制造生产成本的功效；其次，基座10高度不低于胶座30的胶沿33处，提供发光二极管晶粒40释放出光线，可达到约180度的立体角全方向出光，以避免光线的出光路径会因胶座30的功能区31内的胶壁阻挡而导致发光角度缩小。此外，能避免发光二极管晶粒40出光的整体照度(Illuminace)，因胶座30的阻挡而产生吸光或干涉现象，而导致整体照度的降低，即低于发光二极管晶粒40原本的总出光照度。
因此借由本发明所能产生的特点及功能经整理如下：
一、本发明的利用封胶层高度直接高于胶座，以形成一具聚光功能的反射层，借以达到节省制造生产成本，及提供发光二极管晶粒所释放的光线能折、透射出而朝向同一方向出光。
二、本发明的基座高度不低于胶座的胶沿处，以提供发光二极管晶粒释放出光线，可达到约180度的立体角全方向出光，具有增加发光角度的功效。
三、本发明的基座底面露出于该胶座的底部，以使发光二极管晶粒热量能借由基座导出于该胶座外，进一步增加发光二极管的使用寿命。
但是，以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此即局限本发明的专利保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所为的等效结构变化，均同理皆包含于本发明的范围内，特此说明。

Claims (10)

1.一种SMD发光二极管封装结构，其特征在于，包括：
一胶座，其内部具有一中空状的功能区；
一基座，固接于该胶座内并位于该功能区；
多个接脚，分别固接于该胶座内并各配设于该基座二侧，且由该功能区内各延伸向外至该胶座外部，该胶座并充填该基座及该等接脚间的间隙以形成间隔区块；
至少一发光二极管晶粒，其安装于该基座上，且该发光二极管晶粒及该等接脚连接有导线；以及
一封胶层，其由可透光固性高分子所构成，该封胶层充填该胶座的功能区，且该封胶层高度不低于该胶座顶面的胶沿处。
2.如权利要求1所述的SMD发光二极管封装结构，其特征在于，该胶座为一高分子不导电性材料件。
3.如权利要求2所述的SMD发光二极管封装结构，其特征在于，该高分子不导电性材料件为聚碳酸酯、聚邻苯二甲醯胺、聚对苯二甲酸丁二醇或聚甲基丙烯酸甲酯。
4.如权利要求1所述的SMD发光二极管封装结构，其特征在于，该基座及该等接脚表面具有金属反射层。
5.如权利要求1所述的SMD发光二极管封装结构，其特征在于，该基座的高度不低于该胶座顶面的胶沿处。
6.如权利要求1所述的SMD发光二极管封装结构，其特征在于，该基座底面露出于该胶座底面，并与该胶座底面呈同一平面。
7.如权利要求6所述的SMD发光二极管封装结构，其特征在于，该等接脚直接水平延伸向外与该基座底面呈同一平面。
8.如权利要求1所述的SMD发光二极管封装结构，其特征在于，该封胶层进一步包覆于该胶座侧面的胶沿处外。
9.如权利要求1所述的SMD发光二极管封装结构，其特征在于，该封胶层内进一步包含萤光胶层，该萤光胶层包覆该发光二极管晶粒。
10.如权利要求1所述的SMD发光二极管封装结构，其特征在于，该封胶层呈矩形体、弧形体或前述的组合。
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